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センサネットワークシステムにおける消費エネルギー削減手法
(Energy Reduction Method of Sensor Network Systems)

田中 維人

(指導教員:中村 宏 教授/システム情報第八研究室

研究概要

センサネットワークシステムはすでに様々な分野において利用されているが,将来的には社会環境・自然環境の情報をリアルタイムに収集しサービスにつなげることでさらに広い分野での利用が期待されている.センサネットワークシステムは,移動性や利便性の観点から電池式で駆動することが望ましい.電池式で駆動する場合,消費エネルギ削減は電池の長寿命化に直結し,メンテナンス性の向上につながる.センサネットワークシステムは,全体の消費エネルギに対して通信時消費エネルギの影響が大きく,通信エネルギを削減することが重要である.本研究では,センサネットワークシステムの通信エネルギ削減に注目し,その中でも特にセンサとセンシングデータを集約するための中継データ通信を行うルータに着目した.一般に,センサネットワークシステムにおけるわずかなデータの変化は省略し,データを圧縮して送信することがエネルギ削減に有効である.したがって,本論文ではデータが圧縮された場合に定められた時間以内での通信の完了を保証しながら中継デバイスを考慮したエネルギ削減の手法を提案する.線形近似圧縮を圧縮手法として用いて,提案手法におけるセンサネットワークシステムの消費エネルギ削減を評価した.

Abstract

Wireless sensor networks (WSNs) has been widely used in many fieldsand are expected to be used in much more extensively in the future.For instance, real-time monitoring of social and natural environmentsis expexted to improve the quality of our society. In general, WSNsneed to be operated with a small battery, because of the limitationof power supply equipments. When WSNs operate with a battery,reduction of energy consumption is indispnesable to extend thelifetime of a battery and improve maintainability. In WSNs, theenergy consumption during communication accounts for the large amountof the total energy consumption. Therefore, this thesis focuses onthe energy of WSNs, especially the energy of sensor nodes and routernodes, during communication. Generally speaking, the data itself canbe highly compressed in most case because of the small variations inWSNs. Thus, this paper proposes a method which decreases the numberof transmissions but still guarantees communication if data iscompressed. In the evaluation Linear Approximate Compression isapplied as the compression method. The evaluation results revealthat the proposed method can reduce energy consumption of WSNs.
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